Qual è l'applicabilità della codifica della rete quantistica?


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Come suggerisce il titolo, voglio sapere qual è l'applicabilità della codifica di rete quantistica, oltre alla costruzione di coppie EPR tra coppie distanti di "Utenti-Target".

La codifica della rete quantistica può essere utilizzata per il calcolo?


Hai un link a un documento che descrive cos'è la codifica della rete quantistica?
Craig Gidney,

@CraigGidney Non riesco a trovare un documento pedagogico ma qui hai: link link
Ivanovitch

Questi articoli parlano di reti quantistiche, ma non definiscono "codifica di reti quantistiche". Stai solo chiedendo a cosa potrebbe essere utile una rete quantistica?
Craig Gidney,

@CraigGidney Non l'ho letto, ma questo sembra rilevante.
Sanchayan Dutta,

@Blue Oh, vedo, si riferisce a protocolli complessi per l'invio di dati a più parti sotto vincoli di rete che ti costringono a fare cose come xo i messaggi insieme su alcuni collegamenti al fine di massimizzare il rendimento.
Craig Gidney,

Risposte:


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La codifica di rete - sia la codifica di rete classica sia la codifica di rete quantistica - è un approccio alla distribuzione di informazioni eseguendo semplici operazioni sui nodi di una rete, agendo sui segnali di ingresso e trasmettendo le uscite ad altri nodi. Per dirla in altro modo, la codifica di rete è un approccio alla distribuzione di informazioni utilizzando una rete di comunicazione se la trattiamo come un circuito logico, anche se le "porte" eseguite su ciascun nodo potrebbero essere un po 'più potenti del semplice AND, OR, CNOT o simili.

In linea di principio, possiamo utilizzare l'impostazione della codifica di rete per eseguire calcoli non banali mediante un'opportuna scelta di operazioni (gate) sui nodi. La codifica di rete di solito non consente alla libertà di scegliere anche la struttura della rete stessa ( ovvero la topologia del circuito), poiché di solito viene fornita come parametro di input per un determinato problema di codifica di rete. Ma ci sarà ancora una serie di calcoli che una determinata rete può ammettere, non tutti serviranno semplicemente a distribuire informazioni.

Nel caso particolare della codifica della rete quantistica, il dettaglio secondo cui le cose devono essere fatte in modo distribuito (e presumibilmente coerente) aggiunge delle rughe al modo in cui riesci a realizzare le cose. Tuttavia, se consentiamo anche la comunicazione classica tra i nodi della rete - consentendo ai messaggi classici di spostarsi sia avanti che indietro all'interno della rete di codifica o in un modo globale - allora puoi eseguire una codifica coerente della rete quantistica per la k -pairs problem [1] o un arbitrary network coding problem [2] rispettivamente, a condizione che esista un protocollo di rete classico per lo stesso problema nella stessa rete: e inoltre, il modo in cui ciò viene fatto può essere visto essenzialmente come Quantum basato sulla misurazione Calcolo (MBQC), come abbiamo mostrato con Martin Roeteller [3] . Al contrario, è abbastanza chiaro che per qualsiasi procedura MBQC esiste una topologia di rete di codifica corrispondente che consente di realizzare tale procedura.

Ne consegue che, mentre i dettagli sono un po 'più esigenti rispetto al caso classico, la codifica di rete quantistica può essere vista come un'impostazione in cui eseguire il calcolo universale, in particolare tramite MBQC, almeno fino a quando è consentita la comunicazione classica ausiliaria (con un po' meno vincoli rispetto alla comunicazione quantistica).


[1] Costruzione di schemi di codifica di reti quantistiche da protocolli non lineari classici . Kobayashi et al. (2010). [ arXiv: 1012.4583 ]

[2] Schema generale per una codifica di rete quantistica perfetta con comunicazione classica gratuita . Kobayashi et al. (2009). [ arXiv: 0908.1457 ]

[3] Codifica quantistica della rete lineare come computazione quantistica unidirezionale. de Beaudrap & Roetteler (2014). [ arXiv: 1403.3533 ]


Grazie per la risposta, Niel. Solo una cosa: quando si collegano i documenti, se il tempo lo consente, è sufficiente aggiungere i titoli dei documenti con i principali autori e le date di pubblicazione, in modo che in seguito quando i giornali utilizzeranno i motori di ricerca per cercare discussioni relative a tali documenti, noteranno il nostro sito. Sarebbe anche utile se qualcuno sta usando la ricerca nativa del sito. Inoltre, sembra che uno degli articoli a cui hai fatto riferimento sia stato scritto da te. Sarebbe bello se si aggiungesse una "divulgazione" al riguardo, nella risposta stessa. :)
Sanchayan Dutta,

@Blu: come chiedi gentilmente, riconosco la mia paternità. Ma dovrai anche chiedermelo di nuovo in futuro. A volte (idealmente spesso!) Qualcuno su questo sito conoscerà la risposta a una domanda perché ha avuto una mano per scrivere l'articolo pertinente e non considero tali metadati rilevanti per la qualità di una risposta. Una risposta qui è focalizzata e di alta qualità - o non lo è - indipendentemente dalla relazione di un intervistato con l'elenco degli autori di eventuali riferimenti. Non dovrebbe essere sufficiente astenersi dall'abusare del forum e scrivere risposte valide e mirate a domande ragionevoli?
Niel de Beaudrap,

Spero davvero che non lo prenda sul personale. Tuttavia, è generalmente considerata una regola non scritta in tutta SE, che "dovresti rivelare connessioni personali ogni volta che fai riferimento a qualcosa con cui sei coinvolto". Vedi questa discussione su Physics SE per esempio. Ancora una volta, ripeto, apprezzo molto i tuoi contributi al sito! Non fraintendetemi.
Sanchayan Dutta,

@Blue: non lo prendo sul personale, e ogni volta che scrivo qualcosa che è provvisorio , certamente contrassegno il mio rapporto con ciò che ho scritto. Penso anche di comprendere la motivazione per cui le persone chiedono di identificare il loro rapporto con il lavoro citato ( cioè rendere più facile l'identificazione e scoraggiare l' autopromozione gratuita ). Non sono d'accordo con tale politica, poiché preferirei semplicemente scoraggiare i contenuti non focalizzati e off-topic in generale, senza che l'elemento personale entri nel calcolo. Ma se si tratta di una politica ben consolidata in tutta SE, proverò ad aderirvi.
Niel de Beaudrap,
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